Bài 43. Hiện tượng quang điện ngoài. Các định luật quang điện

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Tiến Chiên
Ngày gửi: 16h:22' 28-02-2012
Dung lượng: 1.8 MB
Số lượt tải: 184
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Tiến Chiên
Ngày gửi: 16h:22' 28-02-2012
Dung lượng: 1.8 MB
Số lượt tải: 184
Số lượt thích:
1 người
(Vũ Thi Kim Mai)
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO SƠN LA
TRUNG TÂM GDTX SÔNG MÃ
BÀI 30
HI?N TU?NG QUANG DI?N
THUY?T LU?NG T? NH SNG
Có thể làm cho các êlectron bật ra khỏi mặt một tấm kim loại bằng cách nUng nóng hoặc dùng các ion để bắn phá nó.
còn có cách nào khác làm cho các êlectron bật ra khỏi bề mặt một tấm kim loại hay không?
HECXƠ
Nhà Bác Học Người Đức
(1845 – 1923) Là Người Đã Tìm Ra Cách Mới Ngoài Hai Cách Trên Đó Là Chiếu Ánh Sáng Vào Bề Mặt kim Loại.
Bài 30
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
a. D?ng c? thí nghi?m
? Điện nghiệm
? Tấm kẽm tích điện âm
? Đèn hồ quang
? Kính lọc sắc
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN (Quang điện ngoài)
Zn
a. D?ng c? thí nghi?m.
b. Thí nghiệm và kết quả.
I.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
? Hãy quan sát hình ?nh thí nghi?m và trình bày kết quả thí nghiệm? Giải thích kết quả thí nghiệm?.
+
Chiếu chùm sáng hồ quang vào tấm kẽm tích điện âm thì tấm kẽm sẽ mất điện tích.
? Anh sáng hồ quang làm các electron trên tấm kẽm bật ra ngoài.
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
Zn
C1: NẾU THAY TẤM KẼM TÍCH ĐIỆN ÂM BẰNG TẤM KẼM TÍCH ĐIỆN DƯƠNG THI TA THẤY NHƯ THẾ NÀO?
I.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
+
*Khi tấm kẽm tích điện dương elec tron vẫn bật ra khi chiếu ánh sáng hồ quang điện ra, nhưng những elec tron bị bật ra bị tấm Zn hút lại ngay điện tích tấm Zn không bị thay đổi.
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
a. D?ng c? thí nghi?m.
b. Thí nghiệm và kết quả.
Zn
I.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
2. Định nghĩa hiện tượng quang điện ( quang điện ngoài)
Hiện tượng ánh sáng làm bật các eletron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài) thường gọi tắt là hiện tượng quang điện.
Các êlectron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng gọi là quang êlectron, còn gọi là êlectron quang điện.
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
Zn
Ánh sáng hồ quang điện chiếu tới tấm Kẽm tích điện bị chặn bởi tấm thuỷ tinh thì hiện tượng quang điện có xẩy ra không? Chúng ta quan sát hình ảnh thí nghiệm rút ra nhận xét.????
3.Chú ý: Bức xạ tử ngoại có khả năng gây hiện tượng quang điện ở Kẽm, còn ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) thì không
CÓ PHẢI CỨ KHI NÀO CHIẾU MỘT ÁNH SÁNG VÀO BỀ MẶT MỘT TẤM KIM LOẠI THÌ CŨNG XẢY RA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN HAY KHÔNG?
CHÚNG TA HÃY ĐI VÀO THÍ NGHIỆM THỰC TẾ ĐỂ KIỂM CHỨNG
NHƯ VẬY KHÔNG PHẢI KHI NÀO CHIẾU MỘT ÁNH SÁNG VÀO BỀ MẶT MỘT TẤM KIM LOẠI THÌ CŨNG XẢY RA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λo của kim loại đó, mới gây ra hiện tượng quang điện.
Giới hạn quang điện của kim loại
Bước sóng của ánh sáng kích thích
BẢNG GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN
CỦA MỐT SỐ KIM LOẠI
Từ định luật quang điện, bảng giới hạn quang điện của kim loại và bước sóng của ánh sáng nhìn thấy Từ( 0.38 m đến 0,76 m ) Vậy ánh sáng nhìn thấy có thể gây hiện tượng quang điện với kim loại nào?
** Chú ý: Ánh sáng nhìn thấy có khả năng gây ra hiện tượng quang điện với kim loại Kiềm như Natri, kali…
Dùng thuyết sóng điện từ về ánh sáng , ta không thể giải thích được định luật về giới hạn quang điện.
Vậy ta phải dựa vào đâu???
Thuyết lượng tử ánh sáng.
III.THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Giả thuyết Plăng
Năm 1900 Plăng đề ra giả thuyết sau:
Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf ; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra ; còn h là một hằng số.
Quan niệm Plăng khác gì với quan niệm thông thường???
Quan niệm thông thường về sự phát xạ và hấp thụ năng lượng trao đổi có thể nhỏ bao nhiêu cũng được. Quan niệm của Plăng là: lượng năng lượng trao đổi phải là một bội số của hf
2. LƯỢNG TỬ NĂNG LƯỢNG.
Lượng tử năng lượng
h gọi là hằng số Plăng: h = 6,625.10-34J.s
3. Thuyết lượng tử ánh sáng.
năm 1905, dựa vào giả thuyết của Plăng để giải thích các định luật quang điện. Anh- xtanh đã đề ra thuyết lượng tử ánh sáng.hay thuyết phôtôn . Nội dung như sau:
a)Ánh sáng tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f , các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ bằng c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng
d) Mỗi lần một nguyên tử hay một phân tử phát xạ hay hấp thụ thì chúng hấp thụ hay phát xạ một phôtôn. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.
4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 êlectron.
Công để “thắng” lực liên kết gọi là công thoát (A).
- Để hiện tượng quang điện xảy ra:
,
Hay
Mà
(Điều phải chứng minh)
là giới hạn quang điện của kim loại
Hiện tượng giao thoa, phản xạ, nhiễu xạ, khúc xạ… của ánh sáng thể hiện rõ tính chất nào của ánh sáng?hiện tượng quang điện thể hiện rõ tính chất nào của ánh sáng sóng? từ đó rút ra nhận xét gì về tính chất gì về ánh sáng?
IV. Lưỡng tính Sóng - Hạt của ánh sáng
Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt gọi là lưỡng tính Sóng - Hạt
Chú ý: Dù tính chất nào của ánh sáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất là điện từ.
BÀI TẬP
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng quang điện?
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật đã bị nhiễm điện
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do cọ xát
Đáp án: A
Câu 2: Với điều kiện nào của ánh sáng kích tích thì hiện tượng quang điện xảy ra với một tấm kim loại xác định
C. Bước sóng của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn một
Giới hạn 0 nào đó
A. Bước sóng của ánh sáng kích thích có giá trị tuỳ ý
B. Bước sóng của ánh sáng kích thích phải lớn hơn một
Giới hạn 0 nào đó
D. Ánh sáng trong miền ánh sáng nhìn thấy
Câu 3: Giới hạn quang điện phụ thuộc vào
A. bước sóng của ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại
B. cường độ ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại
C. vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện bứt
khỏi bề mặt kim loại.
D. bản chất của kim loại được ánh sáng chiếu vào.
Câu 4: Giới hạn quang điện của Đồng 0,30 Công thoát của electron khỏi Đồng là:
A.66,25.10-20J
B.6625.10-20J
D.662,5.10-20J
C.6,625.10-20J
Câu 5: Ánh sáng Tím có bước sóng 0,38 lượng tử năng lượng của ánh sáng tím là:
A.19,874.10-20J
B.523,02.10-20J
D.66,25.10-20J
C.52,302.10-20J
Bài giảng có sử dụng một số tư liệu của đồng nghiệp và vịên vật lí
Xin chân thành cảm ơn!
Hẹn gặp lại!
TRUNG TÂM GDTX SÔNG MÃ
BÀI 30
HI?N TU?NG QUANG DI?N
THUY?T LU?NG T? NH SNG
Có thể làm cho các êlectron bật ra khỏi mặt một tấm kim loại bằng cách nUng nóng hoặc dùng các ion để bắn phá nó.
còn có cách nào khác làm cho các êlectron bật ra khỏi bề mặt một tấm kim loại hay không?
HECXƠ
Nhà Bác Học Người Đức
(1845 – 1923) Là Người Đã Tìm Ra Cách Mới Ngoài Hai Cách Trên Đó Là Chiếu Ánh Sáng Vào Bề Mặt kim Loại.
Bài 30
HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
a. D?ng c? thí nghi?m
? Điện nghiệm
? Tấm kẽm tích điện âm
? Đèn hồ quang
? Kính lọc sắc
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN (Quang điện ngoài)
Zn
a. D?ng c? thí nghi?m.
b. Thí nghiệm và kết quả.
I.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
? Hãy quan sát hình ?nh thí nghi?m và trình bày kết quả thí nghiệm? Giải thích kết quả thí nghiệm?.
+
Chiếu chùm sáng hồ quang vào tấm kẽm tích điện âm thì tấm kẽm sẽ mất điện tích.
? Anh sáng hồ quang làm các electron trên tấm kẽm bật ra ngoài.
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
Zn
C1: NẾU THAY TẤM KẼM TÍCH ĐIỆN ÂM BẰNG TẤM KẼM TÍCH ĐIỆN DƯƠNG THI TA THẤY NHƯ THẾ NÀO?
I.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
+
*Khi tấm kẽm tích điện dương elec tron vẫn bật ra khi chiếu ánh sáng hồ quang điện ra, nhưng những elec tron bị bật ra bị tấm Zn hút lại ngay điện tích tấm Zn không bị thay đổi.
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
a. D?ng c? thí nghi?m.
b. Thí nghiệm và kết quả.
Zn
I.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN.
2. Định nghĩa hiện tượng quang điện ( quang điện ngoài)
Hiện tượng ánh sáng làm bật các eletron ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài) thường gọi tắt là hiện tượng quang điện.
Các êlectron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi bị chiếu sáng gọi là quang êlectron, còn gọi là êlectron quang điện.
1. Thí nghiệm của Héc về hiện tượng quang điện.
Zn
Ánh sáng hồ quang điện chiếu tới tấm Kẽm tích điện bị chặn bởi tấm thuỷ tinh thì hiện tượng quang điện có xẩy ra không? Chúng ta quan sát hình ảnh thí nghiệm rút ra nhận xét.????
3.Chú ý: Bức xạ tử ngoại có khả năng gây hiện tượng quang điện ở Kẽm, còn ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) thì không
CÓ PHẢI CỨ KHI NÀO CHIẾU MỘT ÁNH SÁNG VÀO BỀ MẶT MỘT TẤM KIM LOẠI THÌ CŨNG XẢY RA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN HAY KHÔNG?
CHÚNG TA HÃY ĐI VÀO THÍ NGHIỆM THỰC TẾ ĐỂ KIỂM CHỨNG
NHƯ VẬY KHÔNG PHẢI KHI NÀO CHIẾU MỘT ÁNH SÁNG VÀO BỀ MẶT MỘT TẤM KIM LOẠI THÌ CŨNG XẢY RA HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
II. ĐỊNH LUẬT VỀ GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN
Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λo của kim loại đó, mới gây ra hiện tượng quang điện.
Giới hạn quang điện của kim loại
Bước sóng của ánh sáng kích thích
BẢNG GIỚI HẠN QUANG ĐIỆN
CỦA MỐT SỐ KIM LOẠI
Từ định luật quang điện, bảng giới hạn quang điện của kim loại và bước sóng của ánh sáng nhìn thấy Từ( 0.38 m đến 0,76 m ) Vậy ánh sáng nhìn thấy có thể gây hiện tượng quang điện với kim loại nào?
** Chú ý: Ánh sáng nhìn thấy có khả năng gây ra hiện tượng quang điện với kim loại Kiềm như Natri, kali…
Dùng thuyết sóng điện từ về ánh sáng , ta không thể giải thích được định luật về giới hạn quang điện.
Vậy ta phải dựa vào đâu???
Thuyết lượng tử ánh sáng.
III.THUYẾT LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
1. Giả thuyết Plăng
Năm 1900 Plăng đề ra giả thuyết sau:
Lượng năng lượng mà mỗi lần một nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác định và bằng hf ; trong đó f là tần số của ánh sáng bị hấp thụ hay được phát ra ; còn h là một hằng số.
Quan niệm Plăng khác gì với quan niệm thông thường???
Quan niệm thông thường về sự phát xạ và hấp thụ năng lượng trao đổi có thể nhỏ bao nhiêu cũng được. Quan niệm của Plăng là: lượng năng lượng trao đổi phải là một bội số của hf
2. LƯỢNG TỬ NĂNG LƯỢNG.
Lượng tử năng lượng
h gọi là hằng số Plăng: h = 6,625.10-34J.s
3. Thuyết lượng tử ánh sáng.
năm 1905, dựa vào giả thuyết của Plăng để giải thích các định luật quang điện. Anh- xtanh đã đề ra thuyết lượng tử ánh sáng.hay thuyết phôtôn . Nội dung như sau:
a)Ánh sáng tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
b) Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f , các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng hf.
c) Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ bằng c = 3.108m/s dọc theo các tia sáng
d) Mỗi lần một nguyên tử hay một phân tử phát xạ hay hấp thụ thì chúng hấp thụ hay phát xạ một phôtôn. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.
4. Giải thích định luật về giới hạn quang điện bằng thuyết lượng tử ánh sáng
Mỗi phôtôn khi bị hấp thụ sẽ truyền toàn bộ năng lượng của nó cho 1 êlectron.
Công để “thắng” lực liên kết gọi là công thoát (A).
- Để hiện tượng quang điện xảy ra:
,
Hay
Mà
(Điều phải chứng minh)
là giới hạn quang điện của kim loại
Hiện tượng giao thoa, phản xạ, nhiễu xạ, khúc xạ… của ánh sáng thể hiện rõ tính chất nào của ánh sáng?hiện tượng quang điện thể hiện rõ tính chất nào của ánh sáng sóng? từ đó rút ra nhận xét gì về tính chất gì về ánh sáng?
IV. Lưỡng tính Sóng - Hạt của ánh sáng
Ánh sáng vừa có tính chất sóng vừa có tính chất hạt gọi là lưỡng tính Sóng - Hạt
Chú ý: Dù tính chất nào của ánh sáng thể hiện ra thì ánh sáng vẫn có bản chất là điện từ.
BÀI TẬP
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng quang điện?
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật đã bị nhiễm điện
Là hiện tượng electron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do cọ xát
Đáp án: A
Câu 2: Với điều kiện nào của ánh sáng kích tích thì hiện tượng quang điện xảy ra với một tấm kim loại xác định
C. Bước sóng của ánh sáng kích thích phải nhỏ hơn một
Giới hạn 0 nào đó
A. Bước sóng của ánh sáng kích thích có giá trị tuỳ ý
B. Bước sóng của ánh sáng kích thích phải lớn hơn một
Giới hạn 0 nào đó
D. Ánh sáng trong miền ánh sáng nhìn thấy
Câu 3: Giới hạn quang điện phụ thuộc vào
A. bước sóng của ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại
B. cường độ ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại
C. vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện bứt
khỏi bề mặt kim loại.
D. bản chất của kim loại được ánh sáng chiếu vào.
Câu 4: Giới hạn quang điện của Đồng 0,30 Công thoát của electron khỏi Đồng là:
A.66,25.10-20J
B.6625.10-20J
D.662,5.10-20J
C.6,625.10-20J
Câu 5: Ánh sáng Tím có bước sóng 0,38 lượng tử năng lượng của ánh sáng tím là:
A.19,874.10-20J
B.523,02.10-20J
D.66,25.10-20J
C.52,302.10-20J
Bài giảng có sử dụng một số tư liệu của đồng nghiệp và vịên vật lí
Xin chân thành cảm ơn!
Hẹn gặp lại!
 







Các ý kiến mới nhất